本發明專利技術公開了一種流量測量和控制一體化裝置。它包括閥體、閥芯和閥桿；閥體包括進水管、閥腔體、出水管、閥腔蓋，閥腔體位于進水管和出水管之間，閥腔體和閥腔蓋組成一個頂部開口的閥腔，閥芯安裝在閥腔內；閥芯設有連接進水管和出水管的通孔，閥芯包括線圈、第一電極、第二電極、引線；第一電極、第二電極對稱設置在通孔兩端，引線為倒叉形，引線的叉頭兩端分別與第一電極、第二電極相連，引線的叉桿從閥桿伸出；閥桿位于閥芯頂部，從閥腔體和閥腔蓋組成一個頂部開口的閥腔伸出，閥桿與閥腔蓋之間設有密封圈。本發明專利技術將流量傳感器和控制閥一體化，結構簡單緊湊，具有體積小、成本低、便于安裝等特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及流量計和控制閥領域，特別涉及熱計量、水計量、污水計量、供熱節能、室溫控制等領域。本專利技術適用于戶用熱量表、冷量表、水表、污水表等流量測量與控制領域，特別適用于戶用平衡表、平衡熱量表等產品，本專利技術所提供的布置方法也適用于其他流量控制的通用領域。
技術介紹
流量計是ー類流量測量儀表，按測量原理分類，有電磁流量計、超聲波流量計、渦街流量計、轉子流量計、熱式質量流量計、科氏質量流量計等。電磁流量計是ー種基于法拉第電磁感應原理的流量測量儀表，其基本原理是當 帶有導電介質的流體通過磁場時，流體切割磁力線，在磁場的垂直方向上產生感應電勢，感應電勢的幅度和流體的流速成正比，從而獲得流體的流速，進而獲得流體的流量。為了產生磁場，在測量管的周圍，安裝有勵磁線圈，所產生的磁場穿過流體，從而在流體中產生感應電勢，在感應電勢的正負極位置安裝電極，即可測量感應電勢的大小。電磁流量計在流量測量中有廣泛的應用，具有測量精度高、線性度好、測量管內無構造件、抗污染物等優勢。控制閥是ー類流量控制裝置，主要由閥體、閥芯和閥桿等部件組成，閥桿推動閥芯運動，改變流道的流通面積大小，從而控制流量。控制閥按結構分類，有球閥、蝶閥、閘閥等。球閥是ー種以旋轉運動控制流量的控制閥，閥芯為球形，有一個通孔，當閥芯旋轉時，通孔位置隨之變化，從而改變流道的流通面積，實現流量控制。現有技術中流量測量和控制的實現，通常情況下，由獨立的流量計和控制閥組成。比如，將流量計和控制閥串聯在同一管路上，控制閥根據流量計測得的流量信號，調整閥門的開度，從而控制流量。這種獨立的配置方法，流量計和控制閥要分別安裝，存在安裝復雜、占用空間大的問題，在機箱和井道等空間局促的場合，該方法實施難度大、成本高，尤其在需要計量收費的應用場合，容易被人為破壞，從而不具有防盜能力。該方案通常使用在エ業等一般場合，在特定場合，如城市集中供暖的戶用平衡表、平衡熱量表等，該方法存在安裝復雜、占用空間大、成本高、不防盜等問題，所以并不適用。為了解決供熱領域流量控制的問題，也有將流量計和控制閥安裝于同一殼體的方法。因為流量計和控制閥在殼體內是分立的，所以這種方法只是簡單地解決了安裝問題，仍然沒有解決占用空間大、成本高的問題。隨著城市集中供暖的發展，專利技術一種能夠實時控制供熱流量的儀表，在供熱節能中顯得越來越重要，特別是提供一種便于安裝、體積小、成本低的一體化供熱流量控制儀表，滿足該領域的使用要求，成為解決集中供熱系統節能的重要方案之一。現有技術中，還未見有將流量計和控制閥完全結合的一體化布置方法。綜上所述，現有技術的流量測量和控制裝置主要存在以下兩個問題 1)無論獨立的方法，還是分立的方法，體積大且成本高； 2)獨立的方法，需要安裝兩個部件，安裝復雜且無法有效防盜。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種流量測量和控制一體化裝置。流量測量和控制一體化裝置包括閥體、閥芯和閥桿；閥體包括進水管、閥腔體、出水管、閥腔蓋，閥腔體位于進水管和出水管之間，閥腔體和閥腔蓋組成一個頂部開口的閥腔，閥芯安裝在閥腔內；閥芯設有連接進水管和出水管的通孔，閥芯包括線圈、第一電極、第二電極、引線；第一電極、第二電極對稱分布于通孔的兩側內 壁，引線為倒叉形，引線的叉頭兩端分別與第一電極、第二電極相連，引線的叉桿從閥桿伸出；閥桿位于閥芯頂部，從閥腔體和閥腔蓋組成一個頂部開口的閥腔伸出，閥桿與閥腔蓋之間設有密封圈。所述的線圈包括上線圈、下線圈，上線圈位于閥芯通孔的上方、下線圈位于通孔的下方。所述的閥芯還包括磁芯，線圈包括上線圈、下線圈，磁芯為下磁芯，上線圈位于閥芯通孔的上方、下線圈位于通孔的下方，下線圈包圍下磁芯。所述的閥芯還包括磁芯，線圈為上線圈，磁芯包括上磁芯、下磁芯，上線圈位于閥芯通孔的上方，上線圈包圍上磁芯，下磁芯位于通孔的下方。所述的閥芯(2)還包括磁芯，線圈包括上線圈(3)、下線圈(4)，磁芯包括上磁芯(5)、下磁芯(6)，上線圈(3)位于閥芯(2)通孔的上方、下線圈(4)位于通孔的下方，上線圈(3)包圍上磁芯(5)，下線圈(4)包圍下磁芯(6)。所述的閥芯的通孔截面的垂直方向尺寸小于水平方向尺寸。所述的閥桿位于閥芯的上方或下方，并和閥芯一體，閥芯和閥桿為同一垂直旋轉軸心，能水平旋轉。所述的閥體的制造材料為塑料、銅、不銹鋼、鋁合金或復合材料；所述的塑料為導電塑料。所述的閥體襯有金屬屏蔽層； 所述的引線的叉頭設有溫度傳感器。本專利技術解決了現有技術存在的體積大、成本高、安裝復雜的問題，同時提高了防盜能力。現有技術中，最接近方法是將流量測量裝置和控制裝置分置在一個殼體中，未見有將流量測量裝置和控制裝置一體化的裝置。本專利技術將流量傳感器內置于控制閥的閥芯內，同時增加了控制閥的進水管和出水管的長度，以便穩定流體的流場，提高流量傳感器的測量精度。本專利技術根據城市供暖管網的特點，采用電磁感應原理測量流體的流速，具有測量精度高、線性度好、測量管內無構造件、抗污染物等優點。控制閥采用類似球閥的布置方式，閥芯帶有通孔，為了便于傳感器的布置，本專利技術的閥芯設計成帶通孔的圓柱形。選擇合適的閥芯形狀，將傳感器布置在閥芯內，實現流量測量和控制的一體化布置。本專利技術所用電磁感應測量原理的流量傳感器，由線圈和電極組成。線圈布置在通孔上方和下方，電極水平布置在通孔內壁的兩側，其中線圈可以進一步包含有磁芯，以便提高磁場的強度。為了便于線圈的布置，通孔的截面被布置成長圓形，以縮小上下的間距，提高磁場的強度，同時減小閥芯的總體尺寸。根據本專利技術的另一方面，提供了一種測量雙向流量的裝置，方便了安裝。本專利技術的進水管和出水管采用對稱布置，閥芯和內部的流量傳感器也采用對稱布置，實現流量的雙向測量。本專利技術所提供的裝置，進水和出水的方向可以任意選擇，相對于現有技術，安裝時無需考慮進水和出水的方向，從而簡化了安裝。根據本專利技術的另一方面，提供了ー種熱流量的測量布置，降低了熱流量測量成本。本專利技術在閥芯中，進ー步包含有溫度傳感器，傳感器信號通過導線傳輸至外部，從而測得流體的溫度，進而獲得流體的熱量。本專利技術將溫度傳感器和流量傳感器內置于閥芯中，現對于現有技術是將溫度傳感器獨立分置，具有結構簡單、成本低的特點。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果 1)流量測量和控制一體化，體積小，成本低，便于安裝； 2)流量測量和控制一體化，不容易被人為破壞，防盜能力強； 3)閥芯內置溫度傳感器，實現熱量測量，結構簡單、成本低。·當然，本專利技術的任ー技術方案不一定能全部實現以上有益效果。附圖說明圖I是流量測量和控制一體化裝置的結構剖面視 圖2是流量測量和控制一體化裝置的A-A面剖面視 圖3是實施例2所述的閥芯剖面視 圖4是實施例3所述的閥芯剖面視 圖5是實施例4所述的閥芯剖面視 圖中，進水管la、閥腔體lb、出水管Ic、閥體蓋Id、金屬屏蔽層le、閥芯2、上線圈3、下線圈4、上磁芯5、下磁芯6、第一電極7a、第二電極7b、閥桿8、引線9、密封圈10、溫度傳感器11。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進ー步的說明。實施例I 參見圖I和圖2，流量測量和控制一體化裝置包括閥體、閥芯2和閥桿8 ;閥體包括進水管la、閥腔體lb、出水管lc、閥腔蓋ld，閥腔體I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種流量測量和控制一體化裝置，其特征在于：它包括閥體、閥芯（2）和閥桿（8）；閥體包括進水管（1a）、閥腔體（1b）、出水管（1c）、閥腔蓋（1d），閥腔體（1b）？位于進水管（1a）和出水管（1c）之間，閥腔體（1b）和閥腔蓋（1d）組成一個頂部開口的閥腔，閥芯（2）安裝在閥腔內；閥芯（2）設有連接進水管（1a）和出水管（1c）的通孔，閥芯（2）包括線圈、第一電極（7a）、第二電極（7b）、引線（9）；第一電極（7a）、第二電極（7b）對稱分布于通孔的兩側內壁，引線（9）為倒叉形，引線（9）的叉頭兩端分別與第一電極（7a）、第二電極（7b）相連，引線（9）的叉桿從閥桿（8）伸出；閥桿（8）位于閥芯（2）頂部，從閥腔體（1b）和閥腔蓋（1d）組成一個頂部開口的閥腔伸出，閥桿（8）與閥腔蓋（1d）之間設有密封圈（10）。
【技術特征摘要】
1.一種流量測量和控制一體化裝置，其特征在于它包括閥體、閥芯(2)和閥桿(8);閥體包括進水管(la)、閥腔體(lb)、出水管(lc)、閥腔蓋(Id),閥腔體(Ib)位于進水管(Ia)和出水管(Ic)之間，閥腔體(Ib)和閥腔蓋(Id)組成一個頂部開口的閥腔，閥芯(2)安裝在閥腔內；閥芯(2)設有連接進水管(Ia)和出水管(Ic)的通孔，閥芯(2)包括線圈、第一電極(7a)、第二電極(7b)、弓丨線(9);第一電極(7a)、第二電極(7b)對稱分布于通孔的兩側內壁，引線(9)為倒叉形，引線(9)的叉頭兩端分別與第一電極(7a)、第二電極(7b)相連，引線(9)的叉桿從閥桿(8)伸出；閥桿(8)位于閥芯(2)頂部，從閥腔體(Ib)和閥腔蓋(Id)組成一個頂部開口的閥腔伸出，閥桿(8)與閥腔蓋(Id)之間設有密封圈(10)。2.如權利要求I所述的一種流量測量和控制一體化裝置，其特征在于所述的線圈包括上線圈(3)、下線圈(4)，上線圈(3)位于閥芯(2)通孔的上方，下線圈(4)位于通孔的下方。3.如權利要求I所述的一種流量測量和控制一體化裝置，其特征在于所述的閥芯(2)還包括磁芯，線圈包括上線圈(3)、下線圈(4)，磁芯為下磁芯(6)，上線圈(3)位于閥芯(2)通孔的上方，下線圈(4)位于通孔的下方，下線圈(4)包圍下磁芯(6)。··4.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李資庭，
申請(專利權)人：杭州云谷科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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